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明仕亚洲官网代理最高占成:多措并举提升重大安全风险应对能力

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来源: 《国家电网》杂志      日期:20.06.29

多措并举提升重大安全风险应对能力

国网能源研究院有限公司  张钧  边海峰  王旭斌  张岩  韩新阳

  电网安全不仅关系经济安全,而且关系政治安全和社会公共安全。近年来,电网安全生产内外部形势正在发生深刻变化:从内部看,新能源发电装机持续快速增长,电力系统信息化、电力电子化程度越来越高;从外部看,对电网的攻击手段向远程化、隐蔽化方向不断演变。

  对重大电力安全风险的有效应对,首要是坚持“预防为主”理念方针,未雨绸缪,需要从多主体合作应对、重点城市和重要客户保障、黑启动能力提升、多元潜力激活四个重点方面深入开展建设,持续提升我国电力安全治理能力现代化建设水平。

  完善重大安全事件合作应对工作机制

  近年来,我国大力推动可再生能源发展。截至2019年年底,全国发电装机容量达到约20亿千瓦,其中并网风电、光伏发电装机容量均突破4亿千瓦,分别达到2.1亿千瓦和2.0亿千瓦,处于世界首位。根据《电网企业全额保障性收购可再生能源电量监管办法(修订)(征求意见稿)》要求,可再生能源电量需要被全额保障性收购。然而,可再生能源消纳需要一定前提,否则将严重威胁电网安全稳定运行。  

  由于风电、光伏等可再生能源自身出力的波动性,以及与负荷用电时间的不匹配性,客观要求其消纳需要从电源、电网、负荷合力解决。一旦发生由新能源机组导致的停电事件,事故责任需要综合考虑各方责任进行划分。

  从电力体制改革发展的角度看,各方合作来保障电力安全也是必然。随着我国电力改革深入推进,电力参与主体将越来越多,各主体所具有的能力和作用会越来越大。因此,需要充分发挥政府顶层设计作用,一方面持续出台相关产业政策和市场规则,推动发电企业提升电源侧灵活性,激发用户侧需求响应、储能等灵活性电源发展的积极性;另一方面持续提高风电、光伏等可再生能源并网标准,推动其参与电力电量平衡,构建我国电力安全合作共保局面。

  进一步提高重点城市和重要客户的保障能力

  目前,我国城镇化进程不断推进,形成了以北京、上海、广州、深圳为代表的多个特大城市,以及京津冀、长三角、粤港澳等大型城市群。大城市及城市群的供电安全具有重要政治意义。受限于能源、环境等资源条件以及城市化自身的一些问题,城市电网安全保障面临的挑战艰巨。

  一方面,东中部地区的大型城市及城市群是电网的用电负荷中心,用电需求大但自身能源资源匮乏,电力供应依赖外部输入,特别是由于环保等原因,个别经济发达地区要求已有煤电电源外迁,使得本地平衡能力进一步削弱。有数据显示,北京、上海60%以上用电需求需要由跨省电网通道供应,负荷高峰时期通道全部满载,电力保障的弹性和裕度较低,一旦通道发生故障,将严重影响电力正常供应。加之本地配电网灵活性有待进一步提升,从而使故障情况下负荷转移供应能力受到影响。

  另一方面,按照《关于加强重要电力用户供电电源及自备应急电源配置监督管理的意见》,国家电网经营区内有8515户自备应急电源配置不符合要求,占比42%。重要客户一旦出现供电中断,可能造成严重的经济损失和社会影响。因此,亟需从重点保障地区支撑电源建设、局部电网灵活性改造升级和重要客户应急电源建设三个方面提高我国重大电力安全事件防控能力。一是合理布置重点保障地区支撑电源。研究在东中部负荷中心部署一定规模燃气机组的可能性,提高重点保障地区的自平衡和应急保障能力。二是建设灵活局部电网。借鉴美国、日本等智能电网建设经验,布局一批电压等级为220千伏、110千伏的灵活局部电网,研究提升配电网络拓扑重构能力,实现重大电力安全事件下局部电网坚强可靠运行。三是强化重要客户应急电源自保障能力。根据重要客户级别和负荷特点,进一步明确相应的应急电源配置容量、类型和管理要求,深入推动重要客户通过自有或租用等方式,配备不间断电源、应急发电机等设备。同时,进一步加强对重要电力客户自备应急电源使用指导,定期开展应急演练,提升应急电源使用维护能力。

  化黑启动应急演练与通信协作,实现电网快速恢复供电

  黑启动作为电网安全稳定运行的最后一道屏障,通过自启动能力逐步恢复电网的安全运行和有序供电,是重大安全事件下电网恢复正常运行的必要重启措施。国外相关国家非常重视黑启动能力建设,美国为保障黑启动的有效性,开展代号为“自由日蚀”的试验,时间为期一周,旨在测试电网在网络攻击造成的停电中具有的恢复能力,检测了电网企业黑启动预案的完备性,以及应急通信等资源保障能力。这次试验中黑启动演练、通信资源保障等方面的经验,值得我们借鉴。

  在黑启动演练方面,可以根据城市电源布局、电网结构、负荷特性等特点,预想场景制定详尽黑启动应急预案。一方面,借鉴美国选取普拉姆岛作为电网黑启动实地试验场所的做法,综合考虑供电独立性、供电范围、自然环境等因素选取某一区域,实地建设相关设施,用于试验极端情况下电网黑启动应对措施,提升应急处置能力。另一方面,应用先进数字化技术模拟电网真实环境,开展黑启动应急演练,发现预案中存在的人员、设备、流程等问题,实现对预案的修改完善。

  在通信资源保障方面,电网企业可以强化与政府、产业链相关企业的协同能力,促进黑启动通信等资源的共享共用。美国“自由日蚀”试验中,美国能源部强化了能源电力企业与其他企业、民众的资源与信息共享,有效提升了电网恢复能力。同时,可探索与通信等相关企业的合作,保障重大安全事件下电力调度、应急抢修等基本通信需求。比如,在通信接口、技术标准等领域,加强与通信行业共同协作、共享资源,综合应用卫星通信、无线自组网等高生存率通信技术,最大限度解决电力通信问题,确保更迅速地恢复系统并将影响降到最低。

  激活市场主体潜力,实现电力应急协同化、社会化、产业化

  新冠疫情防控中,私营企业等市场主体展示出强大力量。在电力系统发生极限情景时,如何能够充分发挥市场主体力量,无疑同样具有重大研究价值。从研究国外情况发现,一些同行机构也认识到私营主体对极限情景电力应急的重要作用,比如美国关键基础设施咨询委员会认为,因为极限情景极少发生,造成相关应对措施投资难以收回成本,需要对保险、股权等市场回收方式进行深入探索;哈佛大学能源政策小组相关报告认为,需要探索将电力市场激励机制引入网架强化、灾后协同等相关工作当中。

  要让我国市场主体在重大电力安全事件中发挥作用,需要积极创新商业模式,以便能够引导和带动相关市场主体积极参与其中。目前来看,一是可以利用共享共建、服务购买等方式,引导外部资本积极参与分布式电源、储能、微电网等建设。在与外部资本合作中,电网或能源服务公司可依托规划、建设、运营等专业优势,挖掘高端服务价值。二是探索人员、资金、装备商业模式创新,充实应急专业力量。探索电力应急服务购买,通过与相关企业签订“服务协议”,实现社会专业技能人员和应急设备共享。畅通应急资源供需两端信息流动,探索建立由行业协会、安全评估机构、技术咨询机构、保险机构等共同参与的社会服务体系,支持开展风险评估、应急响应、教育培训等活动,推动社会力量有序有效参与电力应急救援,降低电力企业应急成本。

  电力安全对经济社会正常运行的基础保障作用越来越重要,如何在已取得的成绩基础上,与时俱进、不断创新,进一步持续提升重大电力事故应对能力,成为摆在全行业面前的现实问题。面对内外部形势的深刻变化,需要进一步依靠政府相关部门开展顶层设计,充分发挥市场决定性作用,激发各个主体活力,形成责任明确、团结共治的局面,保障我国电力系统长治久安。

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责任编辑:周小博  投稿邮箱:网上投稿

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